綜合性勘察技術在特長越嶺隧道工程的應用研究

司濤

摘 要：特長越嶺隧道研究是重慶軌道交通六號線中梁山隧道，全長約4 316 m，隧道工程地質條件復雜，隧址區山高路陡、工程地質條件復雜，穿越觀音峽背斜，次級構造有白廟子斷層（F3）以及在背斜軸部及附近相伴生或派生的小褶曲、小斷層和破碎帶等，存在石膏巖、煤層瓦斯、采空區、軟弱夾層等不良地質和特殊性巖土，巖溶、采空區突泥、涌水嚴重，石膏巖腐蝕性、膨脹性強烈，嚴重影響工程施工和結構安全。在施工過程中，采用工程地質測繪與大區域范圍內的水文地質、工程鉆探、原位測試、多種地球物理勘探新技術與計算機數值模擬分析技術相結合的綜合勘探手段，為設計、施工提供了可靠的基礎資料，并為工程建設節約了投資，創造了良好的環境效益、經濟效益和社會效益。

關鍵詞：特長越嶺隧道；地質勘探；綜合勘察技術；地質條件

中圖分類號：U452.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.159

綜合性勘察技術主要是針對特長越嶺隧道因地制宜積極采用成熟工藝和新技術，如實反映了場地巖土工程條件，在整理地質資料的過程中，提出了可行的合理化建議和地質參數，保障了工程施工的前瞻性和可控性，為特長越嶺隧道的施工奠定了良好的基礎。

1 大范圍地質測繪技術

地質測繪工作是特長越嶺隧道工程的前提和基礎，地質測繪工作的質量直接關系著長埋隧道工程地質勘察的質量。地質調查工作的調查方法是從宏觀到微觀，現象到本質，定性到定量。在調查的基礎上，結合實際地質條件，結合相關地質資料，將其作為理論指導，實現調繪地質資料去偽存真、去粗取精的過程，同時，獲取深埋長的數據隧道地質條件的整理和分析。

一般情況下，在深埋長隧洞工程地質測繪過程中，結合區域和遙感數據的地質條件進行了分析。地質調查內容包括以下幾點：分布、特征、區域分工的形成；地質因素的影響，深埋長隧洞裂縫。地質測繪主要采用垂直邊界交叉的方法，它可以沿路線使用，在特殊地質條件下進行地質調查。其中重點內容如下：斷裂構造、密集型、地表水和地下水等的關系。調繪路線以長大深埋隧道中心500 m處為重點調繪點，500～1 000 m范圍內為輔助調繪點。據相關數據顯示，提高隧道中心位置和輔助位置的測繪工作，能有效保護深埋隧道地質勘探，發展真正的客觀數據，保證其可靠性和實用性。

在測繪過程中，中心500 m處為重點調繪點，500～1 000 m范圍內為輔助調繪點。相關數據顯示，提高隧道中心位置和輔助位置的測繪工作，能有效保護深埋隧道地質勘探，發展真正的客觀數據，提高其可靠性和實用性。

2 工程地質勘探

根據工程地質調繪、綜合物探勘探結果和設計意圖，對特長越嶺隧道進行有針對性的工程地質鉆探。這樣做，一方面，可以準確提供設計所需的各項巖土物理力學指標；另一方面，也可以驗證物探和工程地質調繪結果。

工程地質鉆探是最原始也是最直接的勘察方法， 其最大的優點是能夠直接鉆取巖芯，取得定性的地質資料，直觀地反映巖土體的顏色、塑性狀態和風化程度等基本特性，準確劃分各種地層巖性、厚度、完整性和破碎程度，明確斷層的位置、寬度、破碎程度和膠結程度，斷層帶的組成和性質，含水層深度、厚度、初見水位和穩定水位，巖溶發育程度等，也可以通過各種巖土試驗獲取巖土體的物理力學指標。

工程地質勘探是以遙感影像為基礎，全面、客觀地反映地質條件，是一個綜合性的資源形成、巖石、地貌、植被和土壤、水質、工程質量、人文和文化信息庫。同時，一種新的遙感圖像數據具有較強的連續性，因此，遙感圖像數據提供了更為現實，具有較高可用性和價值的地質條件實際數據，從而反映遙感圖像中的信息。此外，遙感圖像獲取廣泛的地形數據、距離，可以窺視不同的地質環境，使用“鳥瞰”描繪整個地形特征，發現不同的地形之間的關系。

遙感技術在長隧道工程中發揮著舉足輕重的作用，它在地質制圖中也有著積極的指導作用。在深而長的隧道工程施工過程中，采用三維立體遙感技術勘察地質條件，使傳統的地質條件紙上作業向計算機網絡作業轉化、二維平面向三維立體轉化、低精準度向高精準度轉化。三維遙感技術是用于勘察實際的現場地質條件，它不僅是地質調查工具，還是遙感人員工作和交流的平臺。一種新型的三維遙感技術，能夠有效避免野外測量工作的局限性和盲目性，減少施工任務，有效保護地質調查數據的準確性和質量。

3 綜合物探技術

在工作過程中，采用包含視電阻率、自然伽瑪、聲波波速、電阻率擴散和井溫等方法的綜合測井技術，結合鉆探，細化了隧址區域的地層劃分，確定了含水層的位置、厚度和井溫等。

4 大地電磁法測試儀EH4技術

結合高密度電法測試大地電磁，確定了觀音峽背斜核部位置，查明了巖溶發育溶蝕區的規模、充填物性質、地下水富集區及其與地表水力的聯系強度、煤系地層采空塌陷區、斷層及其破碎影響帶。

5 隧址區三維地質模型

研制隧址區三維地質模型，為設計提供了更加直觀的可視化基礎資料，并通過施工揭露的實際情況進行動態更新，為動態化、信息法隧道設計、施工提供了有力支撐。

6 隧址區水文地質三維模型

通過研制隧址區水文地質三維模型，直觀再現場地的水文地質條件和規律的空間特征。在此基礎上，通過地下水徑流模數法、大氣降水入滲法和水文地質比擬法進行隧道涌水量預測，并結合三維滲流分析，對隧道涌水量做出了準確的預測。

7 實測地質斷面

中梁山隧道地質條件復雜，為了準確反映隧道段巖溶槽谷地段地質構造現象和地層分布規律，在里程YDK49+900南側250～300 m范圍內進行了地質斷面的實測工作，為準確預判具有腐蝕性的石膏巖在隧道內的分布提供了可靠支撐。

8 結論

特長越嶺隧道工程是由多個階段、程序和多專業調查系統組成的，因此，對工程地質勘察資料的要求也越來越高。在地質勘察過程中，針對擬建場地的實際情況，應適當采用綜合性勘察技術，系統綜合分析和判斷對地質條件調查的結果和數據，為特長越嶺隧道建設項目完善、創新勘察工作技術手段奠定良好的基礎。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕